同源重组快速构建甘蓝SCR酵母双杂交诱饵载体及其自激活作用的检测

采用巢式PCR获得甘蓝SCR的成熟肽编码区,利用同源重组技术首次将其克隆到pGBKT7载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pGBKT7-SCR,结果表明:通过巢式PCR获得了正确的甘蓝SCR成熟肽编码区,并成功构建到pGBKT7诱饵载体中,且转化有诱饵载体的Y2HGold在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,而在SD/-His-Trp和SD/-Trp/X-a-Gal/AbA营养缺陷平板上皆不能生长,说明对报告基因无自激活作用;且毒性实验也表明,SCR蛋白对酵母没有毒害作用.

利用酵母双杂交法检测甘蓝SCR与SRK之间的相互作用

为深入研究甘蓝S位点受体激酶(SRK)和S位点富含半胱氨酸蛋白(SCR)间相互识别的分子机理,以具有典型自交不亲和性的甘蓝D3为材料,利用巢式PCR分别扩增SRK胞外域(eSRK)和SCR,通过酵母双杂交检测二者之间的相互作用,并利用同源重组技术将eSRK与GAL4报告基因DNA活化域融合(pGADT7eSRK)以及SCR与GAL4报告基因DNA结合域融合(pGBKT7SCR)。两种重组质粒分别转化酵母Y187和Y2HGold后未出现自激活现象。融合的二倍体酵母(pGADT7eSRK×pGBKT7SCR)能在选择性固体培养基(SD/–Ade/–His/–Leu/–Trp/X-a-Gal/AbA)上生长,并且菌落呈蓝色。结果表明,eSRK与SCR蛋白能够相互结合,为深入研究二者作用位点成功建立了一个技术平台。

利用酵母双杂交系统鉴定甘蓝SCR与SRK胞外域片段间的相互作用

【目的】利用酵母双杂交系统鉴定甘蓝自交不亲和决定因子S位点富含半胱氨酸蛋白/S位点蛋白11(SCR/SP11)与S位点受体激酶(SRK)胞外域(eSRK)片段间可能的相互作用区域。【方法】以结球甘蓝B3为材料,利用分子克隆技术,分别构建以pGBKT7为载体的全长SCRB3、SCRB3-1、SCRB3-2的重组诱饵质粒;以pGADT7为载体的全长eSRKB3、eSRKB3-1、eSRKB3-2的重组激活域(AD)质粒。用PEG/LiAc法将上述重组诱饵质粒转化感受态酵母菌Y2HGold,重组AD质粒转化感受态酵母菌Y187;Y2HGold[pGBKT7-SCRB3-s]、Y187[pGADT7-eSRKB3-s]两两融合培养,观察交配菌在SD/-Trp-Leu/x-α-gal/AbA(DDO/x/A)、SD/-Trp-Leu-Ade-His/x-α-gal/AbA(QDO/x/A)平板上的生长情况。【结果】酵母双杂交重组表达载体构建成功,且无毒性和自激活作用产生;9个试验组中只有SCRB3-1、SCRB3-2与eSRKB3-1、eSRKB3-2重组表达质粒转化子两两组合的4个融合株在QDO/x/A平板上出现蓝色克隆,激活了报告基因AUR1-C、MEL1、HIS3、ADE2。【结论】酵母双杂交系统适用于SCR与SRK蛋白相互作用的研究,初步确定了SCR与eSRK存在相互作用,SRK跨膜域的存在与否对其相互作用的研究没有影响。

甘蓝SCR、THL与SRK交替相互作用的酵母双杂交检测

eSRK(S位点受体激酶胞外域)、SCR/SP11(S位点富含半胱氨酸蛋白-S位点蛋白11)和THL1(类硫氧还蛋白)是甘蓝自交不亲和性信号传导过程重要的3个元件。利用PCR技术获得两种甘蓝SCR2(class-Ⅱ)、eSRK2(class-Ⅱ)、THL1、SRKJ(class-Ⅰ,SRK6激酶域)和eSRK28(class-Ⅰ)的编码序列,并分别构建以pGBKT7为载体的SCR2、THL1的重组诱饵质粒和以pGADT7为载体的eSRK2、eSRK28、SRKJ的重组猎物质粒。利用酵母双杂交系统验证eSRK2-SCR2、eSRK28-SCR2、SRKJ-THL1的相互作用。重组质粒在宿主细胞中未产生毒性及自激活作用,表明重组表达载体构建成功;组合Y2HGold〔pGBKT7-SCR2〕×Y187〔pGADT7-eSRK2〕在三缺平板(SD/-Trp-Leu-His/x-α-gal/AbA,TDO/x/A)上生长出蓝色克隆,激活了报告基因AUR1-C、MEL1、HIS3;组合Y2HGold〔pGBKT7-SCR2〕×Y187〔pGADT7-eSRK28〕能够在二缺平板(SD/-Trp-Leu)上生长,但在三缺平板上不生长,表明不同单倍型SRK-SCR可能不发生相互作用;组合Y187〔pGADT7-SRKJ〕×Y2HGold〔pGBKT7-THL1〕能够在四缺平板上生长,激活了4种报告基因(AUR1-C、MEL1、HIS3、ADE2)。相同的单倍型SRK与SCR之间能够相互作用,不同的单倍型之间不会发生相互作用;酵母中报告基因表达的数目和类型的差异反映了class-Ⅱ型内部的SCR-SRK和class-Ⅰ的SCR-SRK互作强度,Ⅰ型高于Ⅱ型;THL与SRK之间存在较高的互作强度。这为Ⅰ型和Ⅱ型不同的自交不亲和性表型所依赖的3个起始信号传导元件之间的识别程度差异提供了直接证据和新内容。

甘蓝SCR识别与结合SRK胞外域核心编码区DNA序列的酵母双杂交检测

SCR是芸薹属自交不亲和性的雄性决定因子。为研究SCR与SRK之间相互作用的核心区段，通过构建结球甘蓝的包含系列不同长度的SCR的cDNA序列的pGBKT7融合载体，利用酵母双杂交系统检测SCR与SRK之间的相互作用。结果显示，构建的载体均未出现自激活现象，所获得SCR全长与其相对应SRK胞外域具有相互作用，且相互作用核心编码区位于SCR编码基因的第97～186bp处。实验结果还显示，此单倍型的SCR信号肽剪切位点及相邻的几个氨基酸残基对相互作用实验结果有干扰作用。以上结论为包括甘蓝在内的芸薹属自交不亲和机制的研究提供了新的实验依据。

辣椒疫霉质外体疏水小蛋白SCR82编码基因的转录特征、异源表达和功能

[目的]分析PcF/SCR质外体疏水小蛋白SCR82编码基因在辣椒疫霉生长发育和侵染寄主阶段的转录特征,克隆其cDNA和基因组全长序列,分析蛋白性状及其序列保守性,利用大肠杆菌表达并获得纯化蛋白,分析其生物学功能。[方法]提取辣椒疫霉菌丝、游动孢子囊、游动孢子、萌发休止孢和7个侵染时间点(1.5、3、6、12、24、36、72 h)的本氏烟根部总RNA,利用半定量RT-PCR分析scr82的转录表达水平;通过高保真PCR从萌发休止孢cDNA和基因组DNA中克隆出该基因全长序列;利用软件对SCR82进行生物信息学分析,挖掘其他物种中的同源序列,预测蛋白性状;将cDNA全长序列克隆到含6×His-SUMO序列的pET28a(+)中,在不同温度(22、37℃)和IPTG浓度(0.1、0.2、0.5、1.0 mmol/L)组合条件下利用大肠杆菌Rossette 2菌株表达该蛋白,利用Ni2+亲和层析柱纯化蛋白;将蛋白浸润本氏烟和拟南芥叶片,分析它是否引起植物细胞死亡,蛋白浸润12、24 h后利用RT-qPCR分析本氏烟中3个抗性相关基因(NbMC1、NbSOD、NbPOX)的表达量变化。[结果] scr82基因在辣椒疫霉萌发休止孢和侵染寄主阶段上调表达;该基因为辣椒疫霉中单拷贝基因,不含内含子,开放阅读框为249 bp;预测其编码82个氨基酸,包含长度为21个氨基酸的信号肽序列和7个半胱氨酸但不含有任何已知功能域,蛋白疏水性强,二级结构主要为α-螺旋和不规则卷曲,在疫霉菌中保守;含重组质粒的菌株在22℃经0.2 mmol/L的IPTG诱导过夜(~16 h)产生大小约24 kDa的融合蛋白,纯化获得30 mg/mL的可溶性蛋白;融合蛋白不引起本氏烟和拟南芥叶片的细胞死亡,但导致本氏烟抗性相关基因均上调表达。[结论]本研究获得了辣椒疫霉胞外疏水小蛋白SCR82的原核表达蛋白,该蛋白不引起植物细胞死亡,但触发植物的防卫反应。

甘蓝自交不亲和决定因子的体外表达和相互作用的检测

S位点受体激酶(SRK)和S位点富含半胱氨酸蛋白/S位点蛋白11(SCR/SP11)分别为甘蓝自交不亲和(self-incom patibility,SI)信号传导的雌雄决定因子。为了深入研究两者的作用机理和进行人工调控,本研究以结球甘蓝ZQ为材料,利用pET.NusA融合蛋白表达系统,将包含SRK胞外域和跨膜域的mSRK蛋白和SCR蛋白在大肠杆菌BL21中融合表达,经SDS-PAGE电泳检测表达出融合蛋白大小分别约为116kD和74kD。进一步将两融合蛋白进行体外相互作用的检测,结果表明mSRK与SCR蛋白能够相互结合形成稳定的复合体,这为下一步实现SRK-SCR复合体聚合与解离的人为调控提供了技术平台。